如图（甲）所示，一对足够长平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l=0.5m，左侧接一阻值为R=1?的电阻；有一金属棒静止地放在轨道上，与两轨道垂直，金属棒及轨道的电阻皆可
◎ 题目
如图（甲）所示，一对足够长平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l=0.5m，左侧接一阻值为R=1?的电阻；有一金属棒静止地放在轨道上，与两轨道垂直，金属棒及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于垂直轨道平面竖直向下的匀强磁场中．t=0时，用一外力F沿轨道方向拉金属棒，使棒以加速度a=0.2m/s2做匀加速运动，外力F与时间t的关系如图（乙）所示． （1）求金属棒的质量m （2）求磁感强度B （3）当力F达到某一值时，保持F不再变化，金属棒继续运动3秒钟，速度达到1.6m/s且不再变化，测得在这3秒内金属棒的位移s=4.7m，求这段时间内电阻R消耗的电能． |
◎ 答案
| 由图（乙）知F=0.1+0.05t （1）F合=F-F安=（0.1+0.05t）-
考虑t=0时，v=at=0 即 F合=0.1N 牛顿第二定律得：m=
（2）棒做匀加速运动， F合=(0.1+0.05t)-
所以0.05-
解得：B=
（3）F变为恒力后，金属棒做加速度逐渐减小的变加速运动，经过3秒钟，速度达到最大vm=1.6m/s，此后金属棒做匀速运动． vm=1.6m/s时，F安=0 F=F安=
将F=0.4N代入F=0.1+0.05t，求出变加速运动的起始时间为：t=6s， 该时刻金属棒的速度为：v6=at═0.2×6=1.2m/s； 这段时间内电阻R消耗的电能：E=WF-△Ek=FS- |
